27.12.2020

Морфологическая кристаллография кварца


В данном разделе описывается морфология кристаллов кварца. Разновидности кварца, в основу выделения которых положены не особенности внешней формы, а цвет и способ группировки индивидов, описываются в других разделах.

С исторической точки зрения интересно отметить, что, изучая морфологию кварца, Стено в 1669 г. установил важный закон постоянства углов между гранями. Морфологические проявления энантиоморфизма также впервые были установлены в кристаллах кварца. Кристаллы кварца были известны древнеримскому философу Плинию, который в своей книге Historia naturalis (около 77 г. н. э.) описал гексагональную форму призм и отметил, что пирамидальное окончание кристалла не всегда имеет один и тот же облик. Описание признаков кварца и иллюстрации кристаллов приводятся во многих работах, вышедших в свет еще до зарождения кристаллографии как самостоятельной науки в конце XVIII в. Впервые двухгранные углы на кристаллах кварца были измерены в 1708 г. Шойхцером, который установил, что угол rАz верхней головки кристалла равен примерно 75° (фактически 76°26'). Систематические измерения двухгранных углов были проведены Роме де Лилем, Малюсом, Филлипсом и Гаюн. За простейшую форму кристалла Гаюи принял ромбоэдр с углом между гранями (10,11) и (1011), равным 85°36'; в 1801 г. он описал 8 новых форм, включая трапецоэдр х, а в 1822 г.— 13 форм. Простые формы m, r, z и s (левый) и не известный до этого острый ромбоэдр ранее были установлены Роме де Лилем. Угол между полюсами граней r и z впервые с высокой точностью был измерен Купфером в 1823 г. Его данными по определению осевого отношения [1,09997 при 46°15'51,6"] большинство кристаллографов пользуются до настоящего времени. Морфология кристаллов кварца и теперь изучается гораздо чаще, чем морфология любых других минералов, за исключением кальцита. В связи с этим следует отметить монографии Деклуазо и Г. Розе, а также сводную работу по морфологии кристаллов В. Гольдшмидта. Среди более поздних исследований выделяются работы Рата, которому за период с 1870 по 1885 г. удалось установить ряд совершенно новых форм. В данной работе приводятся характеристики 112 точно установленных форм вместе с таблицей их кристаллографических углов и 423 редких, недостаточно доказанных или сомнительных форм.

Зависимость морфологии кристалла кварца от особенностей его кристаллической структуры рассматривалась Ниггли, который связывал развитие граней в виде определенных зон с изменениями плотности упаковки в структуре в разных направлениях. Обычно не наблюдается четкого соответствия между морфологией кристаллов и законом Браве, устанавливающим связь между относительным размером и распространенностью простых форм в кристаллах и плотностью сетки в плоскостях трансляции решетки. He наблюдается также соответствия, между морфологией кристаллов и видоизмененным законом Браве, в котором устанавливается дополнительное влияние винтовых осей и плоскостей скольжения. Основные трудности в данном случае связаны с полным отсутствием у кварца таких форм, как тригональная и дитригональная призмы и базальный пинакоид, а также с неодинаковым развитием положительных и отрицательных форм. Относительная роль кристаллографических форм кварца также рассматривалась с чисто теоретических позиций в свете их соотношений в зонах кристалла, тогда как В. Гольдшмидт рассмотрел эту проблему с точки зрения числовых рядов (закон усложнения).





Яндекс.Метрика